耐压绝缘测试仪检测原理

仪器检测原理

相对于变压器的主绝缘即绕组与绕组之间以及绕组与铁芯之间的绝缘而言，变压器还有另外一项重要的绝缘指标――纵绝缘。纵绝缘是指变压器绕组具有不同电位的不同点和不同部位之间的绝缘，主要包括绕组匝间、层间和段间的绝缘，而标准和电工委员会（IEC）标准中规定的“感应耐压试验”则是专门用于检验变压器纵绝缘的测试方法之一。

变压器的纵绝缘主要依赖于绕组内的绝缘介质——漆包线本身的绝缘漆、变压器油、绝缘纸、浸渍漆和绝缘胶等等（不同种类的变压器可能包含其中一种或多种绝缘介质）；纵绝缘电介质很难保证100%的纯净度，难免混含固体杂质、气泡或水份等，生产过程中也会受到不同程度的损伤；变压器工作时的zui高场强集中在这些缺陷处，长期负载运作的温升又降低绝缘介质的击穿电压，造成局部放电，电介质通过外施交变电场吸收的功率即介质损耗会显著增加，导致电介质发热严重，介质电导增大，该部位的大电流也会产生热量，就会使电介质的温度继续升高，而温度的升高反过来又使电介质的电导增加。如此长期恶性循环下去，zui后导致电介质的热击穿和整个变压器的毁坏。这一故障表现在变压器的特性上就是空载电流和空载功耗显著增加，并且绕组有灼热、飞弧、振动和啸叫等不良现象。可见利用感应耐压试验检测出变压器是否含有纵绝缘缺陷是极其必要的。

感应耐压试验原理

变压器刚出产时，没有经过恶劣环境长时间的考验，外施其额定电压和频率的电源作试验，绕组匝间、层间和段间的电压不足以达到电介质缺陷处的击穿电压难以造成这些绝缘缺陷处的放电和击穿，这种存在绝缘故障隐患的变压器与绝缘良好的同类变压器的空载电流和空载功耗没有太大的差别，故而难以发现这些隐患；

而感应耐压试验给变压器施加2倍额定电压以上的电压，可在纵绝缘缺陷处建立高集中的场强，绕组匝间、层间和段间的电压达到并超过电介质缺陷处的击穿电压；感应耐压试验给变压器施加频率在2倍的额定频率以上，较高的频率又可以大大降低固体电介质的击穿电压，使得绝缘缺陷容易被击穿；感应耐压试验所规定的外施电压的作用时间亦可保证绝缘缺陷的击穿；故感应耐压试验可以可靠地检测出变压器纵绝缘的好坏。

感应耐压试验给变压器施加电源的频率之所以在2倍的额定频率以上，是因为：变压器的激磁电流i――主磁通振幅Фm的特性曲线一般设计在额定频率和额定电压下接近弯曲饱和部分（，又因在电源频率不变的情况下，主磁通Фm决定于外施电压U:

U= E=4.44WfФm Фm

U ――外施电源电压，V △Фm

E ――加电绕组的感应电动势，V

f ――外施电源频率，Hz

W――加电绕组的匝数，n

所以给变压器加2倍额定电压以上的电压 △i i

必然会导致铁芯严重饱和，主磁通Фm增大△Фm，

由图1可知激磁电流i会急剧增加，致使变压器发 热烧毁；为使变压器在加2倍压以上铁芯仍不饱和，则需要提高电源的频率至2倍频以上。

感应耐压试验给变压器原边加2倍压以上，2倍频以上的电源，变压器的主磁通会使原边和副边同时感应出感应电动势E1和E2，且分别是其额定工作状态下的2倍以上，所以感应耐压试验可以同时对主、副绕组进行纵绝缘的测试。当然，我们也可以根据需要从变压器的副边进行测试，不过所施加的电压应当是变压器额定工作状态下空载电压的2倍以上，频率同样是额定频率的2倍以上。

上限电流的设定与误判

绝缘耐压测试仪的工作原理就是对施加高压的被测物所产生的漏电流进行判定，此处的漏电流试验电压几倍甚至几十倍额定电压下被测物的漏电流，记为。而在绝缘耐压测试仪上设定的电流即为仪器的跳闸电流，记为。绝缘耐压测试仪一般耐压测试的状况，随测试电压上升而增大，当测试电压升到设定的电压上限，并保持60s时，在这过程中被测物绝缘没被击穿，也就是，绝缘耐压测试仪测试仪器将提示测试合格；反之，如果被测试物绝缘被击穿，此时流经被测物和仪器的电流，绝缘耐压测试仪将发出电流警报，表示测试不合格。绝缘耐压测试仪跳闸电流只是参考值而不是限定值，而的设定是为了判定绝缘是否被击穿，只作为一种指针，测试电压的设定才是限定指针（这一点我们在前面几期的电子报中曾经说明过）。的设定直接影响耐压试验的判定结果。若设定太小时，有可能把合格品误判为不良品；另外一种就是将设定太大，将不良品误判为合格品。

绝缘耐压测试仪使用注意事项：首先，大部分绝缘耐压测试仪不具备防水功能，所以使用时注意防水，其次，电子产品一般很容易摔碎，所以提前的保护很重要。再次，绝缘耐压测试仪的传感器很敏感，极易损坏。

操作规程：

一、接好仪器电源，打开电源开关，定时器显示窗口显示上一次设置数“XX”，电流/绝缘电阻显示窗口、电压显示窗口显示“8.8.8.8”，之后仪器发出“嘀—”一声，电流/绝缘电阻显示窗口、电压显示窗口显示“—”，仪器进入等待状态。

二、按功能键选择所需功能；

三、耐压试验前，先按下启动键，调节电压旋钮，使输出电压达到所需值，再按复位键，使仪器处于等待状态；

四、将测试回路端经测量线连接被测物待测部位，测试高压端经高压测试夹（棒）连接被测物另一待测部位；

五、按击穿电流设置键和数字千位键、数字百位键、数字十位键设置击穿电流值；

六、按绝缘设置键和数字千位键、数字百位键、数字十位键、数字个位键设置绝缘电阻下限值；

七、按绝缘电压设置键设置绝缘测试电压等级；

八、按定时设置键使定时设置指示灯亮，再按数字十位键、数字个位键设置定时值；

九、按定时设置键使定时设置指示灯亮，再按数字十位键、数字个位键设置间隔值；

十、再按定时设置键贫下使定时设置指示灯亮；